CÂU HỎI BẢO VỆ ĐỒ ÁN NỀN MÓNG

Móng thờng có kích thớc lớn hơn kích thớc kết cấu bên trên để giảm áp suất trên mặt nền * Nền : là phạm vi đất phía dới móng chịu thay đổi t/thái ứ/suất b/dạng khi xd ct, đối với ct thuỷ

ơng I

Câu 1 : Đn, các cách phân loại Nền và móng và đặc điểm của chúng ?

Trả lời :

a) Đn :

* Móng : là bộ phận phía dới ct có tác dụng truyền và phân bố t/trọng từ ct lên mặt nền Móng thờng có kích thớc lớn hơn kích thớc kết cấu bên trên để giảm áp suất trên mặt nền

* Nền : là phạm vi đất phía dới móng chịu thay đổi t/thái ứ/suất b/dạng khi xd ct, đối với

ct thuỷ lợi còn cần kể đến phạm vi đất x/hiện sự thay đổi về thấm nớc do xd và sd ct b) Cách phân loại :

* Móng : Phân loại theo biện pháp thi công, móng đớc chia làm hai loại :

+ Móng nông là loại móng khi thi công phải đào toàn bộ hố móng do loại móng này th-ờng có độ sâu đặt móng không sâu lắm

+ Móng sâu : là loại móng khi thi công chỉ cần đào một phần hoặc 0/ cần đào hố móng

Câu 2 :Khi nào 1 ct đ ợc coi là đạt đến TTGH ? Nội dung và mục đích của vi ệ c tớnh toỏn nền theo TTGH-1.

Trả lời :

a) Khi nào 1 ct đợc coi là đạt đến t/thái g/hạn:

1 C/trình đợc coi là đạt đến TTGH tức là CT không còn làm việc đợc b/thờng theo yêu cầu t/kế do q/trình thi công, sử dụng, sửa chữa gây ra những h/tợng sau :

+ Từng bộ phận c/trình bị h hỏng hay toàn bộ c/trình bị mất ổn định do trợt (phẳng, sâu, hỗn hợp) hoặc do bị lật (đối với nền đá)

+ Biến dạng (S), chênh lệch b/dạng (S) hoặc dịch chuyển ngang (U) quá lớn

+ Riêng với ct thuỷ lợi còn có thể do a/hởng của dòng thấm quá lớn (j > [j] )

b) ND và mục đích của việc tính toán nền theo TTGH - I

* Mục đích :

+ Khống chế để ct không bị trợt hay lật (3 hình thức trợt : phẳng, sâu, hỗn hợp)

+ Đảm bảo c/độ và ổn định cho ct trong mọi tình hớng bất lợi nhất

* ND

+ Tính t/trọng ct gây trợt (N)

+ Tính sức chống trợt g/hạn (R)

Để ct 0/ bị trợt thì N<R Xét đến mọi yếu tố bất lợi cho ct theo quy phạm nền các c/ trình thuỷ công (TCVN 4253-86) đề nghị tính

n

mR

N

n 

- nc hệ số tổ hợp t/trọng (đối với tổ hợp cơ bản nc= 1, tổ hợp đặc biệt = 0.9, tổ hợp t/trọng khi thi công = 0.95)

- m : Hệ số đk làm việc phụ thuộc vào ct và nền

- kn : Hệ số tin cậy tuỳ thuộc cấp ct (ct cấp 1 kn=1.25, ct cấp 4-5 kn=1.1)

(công thức này chỉ áp dụng cho mặt trợt là phẳng và gẫy khúc)

+ Khi kiểm tra ổn định theo mặt trợt trụ tròn thì sd c/thức :

 k M

M

k

gtr

ctr









M ctr : Tổng g/trị các mômen chống trợt

M grt : Tổng g/trị các mômen gây trợt

[ k ] : Hệ số an toàn ổn định cho phép

c) ND và mục đích của việc tính toán nền theo TTGH – II

* Mục đích :

+ Khống chế biến dạng 0/ quá lớn S < Sgh

+ Khống chế chênh lệch biến dạng 0/ qua lớn

S < Sgh

+Khống chế dịch chuyển ngang 0/ qua lớn

U< Ugh

* ND

+ Tính lún S và chênh lún S ( Theo chơng 6 cơ học đất )

+ Tính U ( theo trang 54QP)

+ XĐ các trị số Sgh, Sgh (tuỳ tờng c/t cụ thể ngời t/kế phải định ra cho phù hợp ) Riêng

đối với ct nhà cửa g/trị này đã cho trong QP nền các ct dân dụng

Câu 3 : Phân loại t/trọng, tổ hợp t/trọng và ý nghĩa kinh tế, kỹ thuật khi sử dụng chúng trong tính toán nền móng theo TTGH.

Trả lời :

a) Phân loại t/trọng và tổ hợp t/trọng :

* Tải trọng :

- Theo thời gian tác dụng :

+ T/trọng thờng xuyên là những t/trọng luôn có trong quá trình thi công và sd nh trọng l-ợng bản thân ct, áp lực đất, áp lực nớc …

+ T/trọng tạm thời:

# T/trọng tạm thời lâu nh trọng lợng các thiết bị

# T/trọng tạm thời ngắn nh : cần cẩu, cầu trục

+ T/trọng đặc biệt là những t/trọng có thể hoặc không thể xảy ra trong quá trình sd ct nh t/ trọng do động đất …

- Theo loại trị số :

+ T/trọng tiêu chuẩn Ntc

+ T/trọng tính toán Ntt

- Phân loại theo phơng thức td của t/trọng :

+ T/trọng td tĩnh nh : Trọng lợng bản thân,

áp lực nớc, đất …

+ T/trọng td động : T/trọng của các động cơ, áp lực

sóng, áp lực gió …

* Tổ hợp t/trọng :

- Tổ hợp cơ bản (tổ hợp chính) gồm tất cả các tải trọng t/xuyên, tất cả các t/trọng tạm thời lâu và 1 tải trọng tạm thời ngắn

- Tổ hợp đặc biệt gồm tất cả các t/trọng thờng xuyên, tất cả các t/trọng tạm thời lâu,1 số t/ trọng tạm thời ngắn và 1 t/trọng đặc biệt

- Tổ hợp t/trọng thi công (tổ hợp phụ) gồm tất cả các t/trọng t/xuyên, tất cả các t/trọng tạm thời lâu và 1 số t/trọng tạm thời ngắn x/hiện trong thi công

* ý nghĩa KT và kỹ thuật :

- Khi thiết kế nếu đa t/cả các t/trọng để tính toán sẽ rất tốn kém Việc sử dụng tổ hợp t/trọng kết hợp với h/số tổ hợp t/trọng nc khác nhau sẽ giảm đợc kinh phí mà vẫn đảm bảo

ct làm việc bình thờng

- Việc phân chia t/trọng theo trị số Ntc và Ntt cũng rất có ý nghĩa để tính toán nền theo trạng thái g/hạn Bởi vì, khi ct mất ổn định về cờng độ (bị trợt hoặc bi lật) thờng xảy ra gần nh tức thời, cho nên tính theo trạng thái g/hạn 1 phải kiểm tra với các tổ hợp phụ và tổ hợp đặc biệt và sdụng tải trọng tính toán Ntt Vì loại t/trọng thờng cũng chỉ xẩy ra trong 1 thời gian rất ngắn Ngợc lại nếu ct bị mất ổn định do đk biến dạng qua lớn thì cần phải có thời gian cho đất nền cố kết Do đó việc tính toán nền móng theo TTGH – II cần kiểm tra với tổ hợp t/trọng chính và s/dụng t/trọng tiêu chuẩn mới phù hợp vì t/trọng này t/xuyên t/dụng lên ct

Câu 4 : Các tài liệu cần thiết và pp chọn các chỉ tiêu cơ lý của đất nền để tính toán nền móng theo TTGH ?

Trả lời :

a) Tài liệu về thuỷ văn :

- Mực nớc ngầm : ổn định hay dao động, có chứa tầng nớc áp lực hay không

- T/chất lý hoá của nguồn nớc : nồng độ pH, mức độ xâm thực các ct gạch đá xây hoặc bê tông cốt thép

- Mực nớc dâng bình thờng : lớn nhất, nhỏ nhất ở phía thợng và hạ lu ct để tính áp lực

n-ớc, áp lực thấm, áp lực đẩy nổi vào bản đáy

b) Tài liệu địa chất ct :

- Bản đồ địa hình địa mạo khu vực xd ct, các mặt cắt địa chất

- Các hình trụ hố khoan, các mặt cắt địa chất để biết đợc sự phân bố các lớp đất

- Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của từng lớp đất và pp chỉnh lý thống kê số liệu thí nghiệm để lựa chọn các giá trị tiêu chuẩn và g/trị tính toán đối với từng chỉ tiêu cơ lý của

đất

c) Tài liệu về t/trọng ngoài :

- Trọng lợng bản thân

- Trọng lợng ngời ở, sinh hoạt hội họp và các thiết bị vận chuyển hoặc cố định

- áp lực đất, áp lực nớc tĩnh ở phía tợng lu và hạ lu ct

- áp lực sang, áp lực gió, lực hãm của các động cơ và của phơng tiện vận chuyển

- Lực đông đất, lực do sự cố h hang gây ra

d) PP chọn các chỉ tiêu cơ lý của đất để tính toán nền ?

- Giá trị riêng (Ai) là trị số của 1 đ/trng cơ học hoặc v/lý nào đó của đất xđ theo riêng một mẫu thí nghiệm

- Giá trị tiêu chuẩn (Atc) là giá trị t/bình của tất cả các giá trị riêng :

n

A

A tc  i



(n số mẫu t/nghiệm của tập hợp t/kê q/định n>6 )

- Giá trị tính toán Attlà trị số của một đ/trng ơ học, vật lý nào đó của lớp đất đợc sd để tính toán nền móng nh một hằng số v/lý và đợc xđ nh sau









1

1

; d

d

tc

K

A

A

Kđ là hệ số an toàn,  là chỉ số chính xác của trị số tb xác định theo những đặc trng của tập hợp t/kê chỉ số  nhận dấu nào đảm bảo độ tin cậy lớn hơn của việc tính toán nền móng

Chơng II

Câu 1 : Phân biệt móng nông và móng sâu, móng chịu uốn và 0/ chịu uốn

Trả lời :

a) Phân biệt móng nông và móng sâu :

Điểm khác biệt lớn nhất giữa móng nông và móng sâu là biện pháp thi công hai loại móng này Móng Nông khi thi công phải đào toàn bộ hố móng và độ sâu đặt móng không sâu lắm Còn mong Sâu khi thi công chỉ cần đào một phần hoặc 0/ cần đào hố móng

b) Móng không chịu uốn và móng chịu uốn :

- Móng không chịu uốn :

+ Thờng là móng cứng đợc làm bằng vật liệu nh gạch, đá xây, bê tông

+ Chủ yếu chỉ chịu lực thẳng đứng

- Móng chịu uốn :

+ Thờng là móng mềm đợc làm bằng bê tông cốt thép

+ Xd trên nền mềm yếu

+Thờng chịu lực thẳng đứng và h/số xô ngang lớn

c) Các loại móng nông thờng gặp :

- Móng đơn : là móng có diện tích đáy móng không lớn thờng là móng cột điện, móng cột

đỡ cầu máng

+ Cấu tạo : Tờng làm bằng gạch xây, đá xây, hoặc bê tông

+ Đk ứng dụng thích hợp trong đk t/trọng công trình không lớn đất nền là đất tốt

- Móng băng : là loại móng có kích thớc 1 chiều khá dài (VD : móng tờng chắn đất, móng tờng bên dốc nớc, móng nhà… )

+ Cấu tạo : VL làm móng tơng tự móng đơn

+ Đk ứng dụng trong những trờng hợp do tính liên tục của kết cấu bên trên móng

- Móng bản :là loại móng có kích thớc chiều dài và chiều rộng đều lớn thờng là móng cống, móng các trạm bơm, nhà máy thuỷ điện …

+ Cấu tạo : thờng làm bằng bê tông cốt thép

+ Đk ứng dụng : đợc sd đối với những ct thờng chịu t/trọng rất lớn mà đất nền lại yếu, sd móng bản sẽ giảm đợc áp suất trên nền rất nhiều và phân bố áp suất đều trên nền

Câu 2 : Tính toán kích th ớc của móng đơn theo tài liệu t/trọng và địa chất nền? Những ct nào cần phải kiểm tra b/dạng của nền? Nội dung tính toán b/dang của nền theo TTGH ?

Trả lời :

a) Tính toán kích thớc của móng đơn theo tài liệu t/trọng và địa chất nền :

- Sơ bộ chọn kích thớc móng :

+ Nguyên tắc : Đảm bảp đk : ptb=Rtc, khi t/trọng lệch tâm : pmax< 1,2 Rtc

Trong đó :

Ptb, pmax : áp suất đáy móng tb và lớn nhất

Rtc Cờng độ tiêu chuẩn của đất nền

)

m

R tc    

b : chiều rộng móng

q : T/trọng bên móng

C : Lực dính đơn vị của đất nền

A1/4, B,D những hệ số phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất

m : Hệ số đk làm việc của nền móng

m= 0.8 Khi nền là cát nhỏ bão hoà nớc

m= 0.6 Khi nền là cát bụi bão hoà nớc

m= 1.0 Trong các t/hợp khác

- Lập công thức :

+ Đối với móng đơn (t/trọng td đúng tâm )

áp suất tb td lên móng tb tc tb H m

b

N

 

 = l/b

tb : trọng lợng riêng tb của đất và móng

Hm: Chiều sâu đặt móng

Dựa và đk ptb=Rtc, ta có

) ( 1/4

2 H m A b Bq Dc

b

N

m

tb

tc









1 3





K b K b

ở đây:











m

N M

K

m

H M c M

q M

K

tc

m tb

3 2

3 2

1 1









Cá hệ số M1, M2, M3 phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất  lấy theo bảng

* Khi t/trọng lêch tâm

Dựa vào đk ptb=Rtc để xđ chiều rộng, và sau đó kiểm tra đk pmax< 1,2 Rtc Nếu không thảo mãn thì xê dịch móng sang phía lệch tâm để giảm pmax đến khi thoả mãn Trong từng tr-ờng hợp độ lệch tâm quá lớn thì cần tăng thêm chiều rộng móng cho thoả mãn đk pmax< 1,2 Rtc

b) Nhng ct nào cần kiểm tra b/dạng của nền :

Là những ct chủ yếu chỉ có lực t/dụng thẳng đứng và xd trên nền đất mềm yếu thờng dễ bị mất ổn định do các đk b/dạng gây nên

c) Nội dung tính toán biến dang của nền theo TTGH

Để làm việc bình thờng về mặt b/dạng cần thoả mãn các đk S < Sgh ; S < Sgh

- Tính S (theo pp cộng lún từng lớp)

+ Tính và vẽ biểu đồ phân bố ứng suất do trọng lợng bản thân đất gây ra trên trục qua tâm móng

zđ=Ihi (Ihi trọng lợng riêng và chiều dày lớp thứ i

+ Tính và vẽ biểu đồ ứng suất gây lún (ứng suất tăng thêm) cùng trục với ứng suất bản thân

z=K.p (K Hệ số phụ thuộc vào l/b và z/b tra bảng, p áp suất gây lún, p=(ptb- H), H trọng lợng riêng đất trên đáy móng và chiều sâu đặt móng

+ Xđ chiều sâu vùng chịu lún (Ha) : Ha là độ sâu tại đó có zđ= 2z dới độ sâu này nền đất coi nh không lún nữa

+ Chia vùng đất chịu lún Hathành những lớp Tính đô lún của từng lớp theo ct :

i

zi

i

i

E

h

S

0







 : Hệ số phụ thuộc vào hệ số 0 của đất nền ,lấy =0.8 với mọi lớp đất

E0i, hi Môđun b/dạng và chiều dày của lớp thứ i

zi : ứng suất gây lún của lớp thứ i lấy tại giữa lớp

Cuối cùng S=  S i

- Tính độ chênh lún và độ nghiêng của móng :

Giả sử tính ch 2 điểm A, B S= SA-SB

SA,SB độ lún của móng tại A,B

Góc nghiêng của móng : tg =S/L

L: Khoảng cách giữa điểm A và điểm B mà ta cần tính lún

Ch

Câu 1 : Mục đích và nội dung giải bài toán móng mềm? Sự khác nhau về cơ bản khi tính phản lực nền đối với móng cứng và móng mền ? Mô hình nền và vì sao phải sd chúng trong tính toán phản lực nề đối với móng mềm ?

Trả lời :

a) Mục đích và nội dung giải bài toán móng mềm :

- Mục đích : Nhằm tìm ra một kích thớc kết cấu hợp lý vừa đảm bảo đợc về mặt cờng độ vừa giảm chi phí

- Nội dung : + Xđ phảnlực nền (/suất ở đáy móng)

+ Xđ độ lún (độ võng) củamóng

+ Từ 2 yếu tố trên đi xđ nội lực trong dầm Q,M

b) Sự khác nhau về cơ bản khi tính phản lực nền đối với móng cứng và móng mền :

- Móng cứng : Dùng pp phân bố ứng suất theo ct nén lệch tâm (nghĩa là phản lực nền phân

bố theo quy luật bậc nhất)

- Móng mềm : Dùng pp trục võng đồ tính

c) Sở dĩ móng mềm phải dùng pp trục võng vì Nh ta đã biết dới td của t/trọng ngoài và phản lực nền móng sẽ có b/dạng uốn Ngợc lại b/dạng của móng lại có a/hởng đến plực nền và phát sinh nội lực trong móng Vì vậy khi tính toán móng mà xđ p/lực nền theo công thức lệch tâm (trong môn SBVL) thì dẫn đến sai số rất lớn không thể chấp nhận đợc d) PT trục võng :

) ( ) (

)

(

4

4

x p x q x

d

x

w

d

q(x) : t/trọng ngoài, p(x) phản lực nền, w(x) độ võng của móng

Để giải đợc pt này cần dựa vào đk : Móng và mềm cùng làm việc, chúng luôn luôn tiếp sức với nhau nghĩa là độ võng của dầm = độ lún của nền

(w(x)=S(x) )

Đồng thời dựa và quan hệ phản lực nền p(x) và độ võng của dầm (w(x))

e) Mô hình nền: là mô hình cơ học, mô tả tính biến dạng của nền, trên cơ sở mô hình áy rút ra mối quan hệ giữa phản lực nền p(x) và độ võng của dầm w(x) hoặc độ lún của nền S(x)

Câu 2 : Các loại mô hình nền( pt quanhệ, dựa hình vẽ để mô tả đặc tính biến dạng của nền đất) Ưu khuyết điểm và đk ứng dụng ?

Trả lời :

a) Mô hình biến dạng cụa bộ (mô hình Winkler)

- Quan niệm :

+ Đất nền dới t/d của t/trọng b/dạng tuyến tính và đàn hồi hoàn toàn

+ Chỉ có những chỗ chịu td của t/trọng mới bị b/dạng

- Mô hình Winkler cho ta hình ảnh của nền đất nh một dãy các lò xo có độ cứng C, các lò

xo này làm việc độc lập với nhau

Pt quan hệ : p(x) = C.S(x)

C : Hệ số nền, trị số của nó = áp suất gây ra độ lún nền bằng đơn vị và có thứ nguyên là (p/chiều dài)

b) Đặc tính b/dạng của đất theo quan niệm mô hình này :

+ Khi chịu t/trọng phân bố đều thì nền bị lún đều và không chịu uốn (thực tế dầm vẫn bị võng ở giữa)

+ Khi móng tuyệt đối cứng, t/trọng đặt đối xứng, móng sẽ lún đều, /suất tiếp xúc sẽ phân

bố đều Thức tế /suât phân bố không đều mà phân bố theo một đờng cong lõm hoặc lồi tuỳ theo khoảng cách td của t/trọng

+ Khi dầm tách ra khỏi nền thì /suất t/xúc phải có trị số âm (nghĩa là /suất kéo) Thực tế thì dầm và nền không có /suất kéo

c) Ưu nhợc điểm

- Nhợc đIểm :

+ Không kể đến tính phân phối của đất

+ Hệ số nền C là một thốngố có tính quy ớc, không có ý nghĩa vật lý rõ ràng

- Ưu điểm : Tính toán đơn giản, thích hợp với nền đất yếu

Câu 3 : Nội dung tính móng theo mô hình biến dạng cục bộ khi có lực tập trung và nhiều lực tập trung tác dụng lên dầm dài vô hạn ?

Trả lời :

a) Nội dung tính móng theo mô hình biến dạng cục bộ khi có lực tập trung :

Trong trờng hợp này đk biên là : tại điểm đặt lực

+ góc xoay :  = S’ = 0

+ Lực cắt : Q = EJ S’’’= -P/2

từ đk góc xoay cho ta kq C3=C4=C

Còn từ đk lực cắt ta có : C =P/83EJ

Nh vậy khi chịu td cua tảI trọng tập trung P, pt độ lún của dầm dài vô hạn là

) sin (cos

8

)

EJ

Pe

x

S

x















Suy ra phản lực nền là :

) sin (cos

2

)

p

x





 







(vì p(x) =b.c.S(x) và b.c/EJ = 44)

Từ đó xđ đợc nội lực M,Q nh sau :

) sin (cos

4

EJS

M

x

















x

Pe EJS

Q

x





cos 2 ''









Đặt e-xcosx + e-xsinx = 1 ; e-xsinx = 2

e-xcosx - e-xsinx = 3 ; e-xcosx = 4

vậy ta có :

4

3

2

1

2

4

2

.

2















P

Q

P

M

P

P

c

b

P

S











b) Nội dung tính móng theo mô hình biến dạng cục bộ khi có nhiều lực tập trung :

áp dụng pp đờng a/hởng lún cảu dầm dài vô hạn

Độ lún tạ một điểm do các lực P1,P2,P3 gây ra xđ theo c/thức:

S= S1P1+ S2P2+ S3P3

Trong đó S1, S2,S3 : tung độ đờng a/hởng lún lấy tại các g/trị tơng ứng x1,x2, x3

Việc tính toán p, M, Q cũng làm tơng tự nh tính độ lún S 3

Ch

ơng IV

Câu 1 : Đất nền và đất yếu ? Nội dung các biện pháp xử lý về kết cấu ct và về móng? Nêu các biện pháp xử lý nền đất chủ yếu?

Trả lời:

a) KN về nền đất yếu và đất yếu :

* Đất yếu : Đất yếu bao gồm các loại đất sét bão hoà nớc, các loại cát hạt nhỏ, mịn, than bùn các trầm tích bị mùn hoá chúng rất đa dạng về thành phần khoáng vật, nhng thờng giống nhau về t/c cơ lý và c/lợng xd

*KN về nền đất yếu :

Nền đất yếu là phạm vị đất nền gồn các tầng đất có khả năng chịu lực kém, nằm ở bên dới móng ct và chịu t/đông của t/trọng của ct truyền xuống

b) Nội dung các biện pháp xử lý về kết cấu ct và về móng :

* Về kết cấu :

- Dùng vật liệu nhẹ : nd chủ yếu của biện pháp này là dùng các vl nhẹ để giảm trọng lợng của ct, tức là giảm trọng lợng bản thân ct t/dụng lên đất nền

- Làm tăng độ mềm ct : nd của biện pháp này là làm tăng độ mềm của móng ct để khử các ứng suất phụ thêm phat sinh trong kết cấu ct nền b/dạng 0/ đều

- Làm tăng cờng độ cho kết cấu ct : Nd của biện pháp này là sd cac biện pháp kỹ thuật tăng cờng độ cho kết cấu ct để cho nó đủ sức chịu thêm các ứng lực sinh ra do ct bị lún không đều

* Về móng :

- Thay đổi chiều sâu chon móng : nd là khi tăng độ sâu đặt móng hm tức là tăng (q=hm) thì kả năng chịu tải của nền đợc tăng lên (pgh tăng), và khi tăng độ sâu đặt móng là đã đặt móng tại lớp đất tốt hơn

- Thay đổi kích thớc chôn móng : nd là thay đổi kích thớc cua móng nhằm mục đích thay

đổ trực tiếp áp lực lên mặt nền

- Thay đổi loại móng và độ cứng móng : nd sdụng các loại móng khác nhau để áp dụng cho các nền đất khác nhau

c) Các biện pháp xử lý nền đất chủ yếu :

- PP đệm cát

- PP đầm chặt lớp đất mặt

- PP lèn chặt đất bằng cọc cát (pp nén chặt sâu)

- PP nén chặt bằng nổ mìn và chấn động dới sâu

- PP nén trớc

- PP phản áp

- Các pp keo kết đất

Câu 2 : PP xử lý nền bằng đệm cát, đk ứng dụng, hiệu quả, nội dung tính toán và những u nh ợc đIểm chủ yếu của pp đó ?

Trả lời :

a) Mục đích, nội dung, đk áp dụng :

- Mục đich : + Giảm tính rỗng

+ Tăng cờng độ l/kết giữa các hạt

+ Giảm tính thấm nớc của nềm

- ND : Thay thế lớp đất yếu nằm ngay dới đáy móng chịu ứng suất lớn bằng một đệm cát

có đủ sức chịu t/trọng mà vẫn tận dụng đợc khả năng của lớp đất yếu nằm dới

- Đk ứng dụng : sd biên pháp này khi

+ Nền đất dới móng là đất sét chảy

+ Chiều dày lớp đất yếu tơng đối mỏng (3 – 6m)

+ Vật liệu cát dễ kiếm

+ Đối với ct thuỷ lợi

b) Hiệu quả :

+ Tăng sức chịu tải của nền

+ Giảm độ lún của móng ct

+ Giảm độ chênh lệch lún của móng vì có sự phân bố lại ứng suất do t/trọng ngoài gây ra trong đất nền nằm dới đệm cát

+ Giảm chiều sâu chôn móng, do đó giảm đợc khối lợng vật liệu làm móng

+ Tăng nhanh tốc độ cố kết của nền, do đó làm tăng nhanh sức chịu tải của nền và rút ngắn quá trình lún

d) Nội dung tính toán :

- Nguyên tắc : xđ h và b phải đảm bảo 2 đk kỹ thuật cơ bản sau :

+ Đảm bảo nền ổn định vềmặt cờng độ

+ Đảm bảo độ lún của nề nhỏ hơn độ lún cho phép của ct

- Cụ thể :

+ chọn hc: theo k/ngiệm lấy vàokhoảng (0.50.3 m) có khi là 5  6 m

+ Chọn bc : xđ dựa vào góc 

= 300 – 350 đối với cát

= 400 – 450đối với sỏi

bc= b + 2hctg

- Thi công tầng đệm cát : Khi thi công thờng gặp 2 t/hợp sau :

+ Khi hố đào khô : cát đợc đổ từng lớp 20 cmm và đầm chặt bằng đầm lăn, đầm xungkích

+ T/hợp mực nớc ngầm cao mà không dùng biện pháp hạ mc nớc ngầm thì dùng biệnpháp thi công trong nớc

Câu 3 : PP xử lý nền bằng cọc cát, đk ứng dụng, biện pháp thi công, hiệu quả, nội dung tính toán và những u nh ợc điểm chủ yếu của pp đó ?

Trả lời ;

a) Nội dung và đk ứng dụng :

* ND: Hạ cọc vào trong đất yếu, nhờ thể tích cọc choán chỗ mà đất đợc nèn chặt lại (nén chặt sâu)

* Đk ứng dụng : sd pp này để nén chặt các lớp đất yếu có chiều dày lớn hơn 2m và chịu /trọng lớn Nh các loại đất cát nhỏ, cát bụi ở trạng thái bão hoà nớc, đất cát xen kẽ những lớp bùn mỏng, đất dính yếu, đất bùn và than bùn

b) Hiệu quả :

+ Đất nền đợc lèn chặt, độ ẩm giảm, môdun b/dạng, lực dính và góc ma sát trong tăng lên Vì thế biến dạng của nền giảm và cờng độ tăng rõ rệt

+ Có thể coi cọc cát chịu t/trọng với nền đất và khi tính toán thì lớp đất có cọc cát đ ợc coi

là một lớp nền đất có các chỉ tiêu cờng dộ chống cắt tơng ứng với độ chặt t/kế

+ Cọc cát có t/d tăng nhanh tóc độ cố kết của đất nền

+ Về mặt kinh tế, cát dùng trong cọc là loại vl rẻ hơn so với làm bằng v/l khác

c) Nội dung tính toán :

- Xác định khoảng cách cọc cát C :

Giả thiết :

+ Độ giảm t/tích của đất = t/ tích cọc cát đa vào

+ Đất nền 0/ bị chồi lên khi có cọc

+ Đất đợc làm chặt đều giữa các cọc

khi đó

tk

d

C















0 0 1 3 2

d : đ/kính cọc cát

0 Hệ số rỗng tự nhiên của đất

tk : Hệ số rỗng t/kế của đất (sau klhi đóng cọc)

Muốn trong qt nèn chặt độ ầm 0/ thay đổi thì

0

1

3

2  











tk

tk

d

C

Với  tk

Nền đất cát : tk= max - D(max-min) ; (D = 0.7  0.8)

đất cát bụi tk= 0.6  0.8 (chặt vừa)

100 n d A

n

tk   





 Xác đinh n :

4 1

)

0

f

F

V

V

C



















Xác định L :đựa trên hai cơ sở

+ Khống chế vềmặt b/dạng lấy L  Ha

+ khống chế về mặt cờng độ ổn định : lấy L> độ sâu lớn nhất của vùng trợt

Câu 4 : PP nén tr ớc, đk ứng dụng , hiệu quả, nguyên tắc lựa chọn P nt ,t nt biện pháp rút

ngắn t nt và cách tính t nt khi biết S nt yêu cầu Những chú ý khi sd pp nén tr ớc ?

Trả lời :

- PP nén trớc : là pp sd các dạng vật liệu (cát, sỏi gạch đá … ) chất đống lên mặt đất phạm vị xd móng để gây một áp lực nén tác dụng nên mặt nền làm cho đất nèn chặt lại a) Đk ứng dụng : PP này thờng đợc áp dụng đối với đất sét và sét pha cát ở trạng thái chảy hoặc cát nhỏ, cát bụi ở trạng thái bão hoà nớc Phạm vi cần nén 0/ lớn

b) Hiệu quả :

+ Đất sau khi nén trớc có tính nén lún nhỏ, hẹ số rỗng  và hệ số ép co a giảm và ccờng

độ tăng lên

+ Hiệu quả của pp nén trớc thờng đánh giá bằng độ lún S sau một thời gian nào đó b) Nguyên tắc lựa chọn :

- Chọn Pnt cần đảm bảo yêu cầu :

+ Hiệu quả nén trớc cao,muốn vậy pnt>t/trọng t/kế

+ Đảm bảo 0/ phá hoại nền bằng cách tăng tải trọng từng cấp, khống chế tốc độ tăng nén trớc sao cho nền không bị phá hoại Có thể kết hợp dùng giếng cát

- Chọn tnt: có liên quan tới quá trình cố kết thấm của đất

+ Trờng hợp không có giếng cát : ta sd lời giải bài toán cố kết một hớng để tìm tg tnt, khi biết Qt=St/S

+ Trờng hợp có giếng cát :

Xác định tnt= c/thức kinh nghiệm kết hợp quan chắc

St=S.t/+t = f(t)

Trong đó tlà t/gian nén trớc,  là hệ số kinh nghiệm, S đợc xđ theo tàI liệu quan trắc lún trong qt nén theo các ct sau

= (S/St1 )t1-t1 và S = (t2-t1)/(t2/St2-t1/St1)

St1 ; độ lún thực tế đo đợc với t1 (t1 ứng với cấp áp lực cuối cùng)

Câu 5 : Các biện pháp lợi dụng khi thi công ct để xử lý nền ? Mục đích, ý nghĩa, đk áp dụng và những chú ý khi áp dụng các biện pháp đó ?

Trả lời :

a) Các biện pháp lợi dụng khi thi công ct để xử lý

nền :

+ Nén chặt đất bằng cách hạ thấp mực nớc ngầm : khi thi công ở những nơi có mực nớc

ngầm cao có thể dùng pp hạ thấp mực nớc ngầm để làm khô hố móng.Khi hạ thấp mực nớc ngầm vì s thay đổi mực nớc ngầm nên đất sẽ đợc nén chặt lại do áp lực nén tăng nên tơng ứng

+ Khống chế tốc độ thi công để cải thiện đk chịu lực của nền đất : Tốc độ thi công về mặt

cơ học là tăng tảI trọng lên nền ct Các loại đất có hệ số rỗng lớn và độ ẩm tự nhiên lớn khi thi công nên khống chế tốc độ thi công để làm tăng sức chịu tải của nền

+ Thay đổi tiến độ thi công để cải thiện đk biến dạng nền : Một trongnhng n/nhân gây

chênh lún giữa các bộ phận ct là do đất nền không đồng nhất Trong những th này thì cần n/cứu m/cắt địa chất và lợi dụng qt thi công để xử lý nền Về nguyên tắc những bộ phận nằm trên nền có tính nén lớn thì cần thi công sớm hơn

b) Mục đích, ý nghĩa :

- Mục đich : dựa vào đk thi công ct để xử lý nhằm cải thiện đk đất nề làm tăng độ bền của

đất và giảm độ lún và chênh lún, giảm tính rỗng, tăng

cờng độ liên kết giữa các hạt, giảm tính thấm …

Chơng V

Câu 1 : Phân loại cọc, điều kiện áp dụng và u nh ợc điểm của từng loại cọc

Trả lời :

a) Phân loại :

* Theo tác dụng làm việc giữa đất và cọc, cọc đợc phân làm hai loại :

- Cọc chống : truyền t/trọng lên lớp đất đá có cờng độ lớn, vì thế ma sát ở xung quanh cọc thực tế không xuất hiện và k/năng chịu tải của cọc chỉ phụ thuộc vào khả năng chịu tải của đất đầu mũi cọc ĐIều kiện ứng dụng là phải trên nền đất cứng

- Cọc treo (còn gọi là cọc ma sát) : đất bao quanh cọc là đất chịu nén ( đất yếu) và t/trọng

đợc truyền lên nhờ lực ma sát ở xung quanh cọc và c/độ của đất đầu mũi cọc

* Theo v/liệu làm cọc, cọc đợc phân thành : Cọc gỗ, cọc btông, cọc btông cốt thép, cọc hỗn hợp , cọc thép , cọc tre

Chọn vật liệu làm cọc phải cắn cứ vào khả năng chế tạo cọc, đk địa chất, đ/chất thuỷ văn,

pp hạ cọc

* Theo pp chế tạo cọc, cọc đợc chia làm hai loại :Cọc chế tạo săn và cọc đúc tại chỗ

* Theo phơng của trục cọc (sau khi đã đóng vào đất) bao gồm :

+ Cọc đứng : trục cọc thẳng đứng

+ Cọc xiên 1 hớng : góc xiên giữa trục cọc và phơng thẳng đứng từ 50-100 có thể đến 150 + Cọc nạng (xiên hai hớng và nhiều hớng ) : góc xiên > 100-150

Câu 2 : Sự làm việc của cọc trong đất nền(Khi hạ cọc và khi chịu lực) ?

Trả lời :

a) ở cọc chống :

Đất đất dới mũi cọc chặt và bền hơn so với đất bao quanh cọc, do đó khi tdụng lực nên dầu cọc, phần t/trọng truyền cho đất ở xung quanh cọc nhỏ hơn rất nhiều so với phần đất

ở đất ở mũi cọc Đất nền cọc chỉ chịu lực trong phạm vi đầu mũi cọc, còn đất xung quanh cọc chủ yếu có t/dụng chống uốn dọc trục cọc

b) Cọc treo :

* Quá trình hạ cọc :

Khi hạ cọc vào đất Thoạt đầu khi độ sâu hạ cọc còn nhỏ thì sự lèn chặt đất chỉ xảy ra dới

đầu mũi cọc, còn đất xung quanh bị đẩy trồi lên trên mặt nền Khi độ sâu hạ cọc tăng đấn mực độ nào đó thì khả năng đất trồi lên mặt sẽ không còn, sự trợt đối xứng sẽ kết thúc ở bên trong khối đta, còn đất bị ép ra từ dới mũi cọc sẽ dồn tới khu vực bao quanh cọc và lèn chặt ở đó tạo thành một hình trụ có bán kính g/hạn ngoài gấp 3 lần kính cọc Thể tich này tạo ra sức chống trợt của đất ở đầu mũi cọc và làm tăng trị số ma sát g/hạn ở bề mặt x/quanh cọc

Câu 3 : ĐN sức chịu tải của cọc đơn, nguyên tắc xđ, các pp xđ sức chịu tải của cọc

đơn dọc trục của cọc đơn ? Mục đích, ý nghĩa của pp nén tĩnh và động tại hiện tr ờng?

Trả lời :

a) ĐN sức chịu tải của cọc đơn :

+ Sức chịu tải của cọc đơn là t/trọng lớn nhất tác dụng lên cọc và đảm bảo hai điều kiện :

- Cọc 0/ nứt vỡ (theo đk vl cọc)

- Đất ở mũi cọc và quanh cọc 0/ bị phá hoại về cơng độ hoặc về biến dạng (theo đk nền ): b) Nguyên tắc xđ, các pp xđ sức chịu tải của cọc đơn dọc trục của cọc đơn

* Nguyên tắc xđ :

Dựa vào hai chỉ tiêu :

+ Về mặt kỹ thuật phải đảm bảo :

Pc= min(Pvl,Pđ)

+ Về mặt kt phải đảm bảo :

Pvl  Pđ

Ngoài ra tất cả mọi trờng hợp không đợc chọn kích thớc cọc mà có : Pvl<Pđ Nếu Pvl> Pđ thì phảI giảm bớt chiều dài hoặc tiết diện cọc một cách thích hợp

* Các pp xđ sức chịu tải của cọc đơn dọc trục của cọc đơn :

* Xđ sức chịu tải dọc trục theo đk cờng độ vl làm cọc (Pvl) :

)

vl m R F R F

)

c

c m m R F R F

+ mc : Hệ số điều kiện làm việc, lấy mC = 1

+ mcb: Hệ số làm việc của bê tông mcb=1

+ Rb: Sức kháng nén tính toán của bêtông

+ Ra: Sức kháng nén tính toán của cốt thép

+ Fb : Diện tích tiết diện ngang của bêtông

+ Fa : Diện tích tiết diện của cốt thép

+ Pc: Tải trọng tính toán

- Xđ sức chịu tải dọc trục theo đk đất bao quanh cọc (Pđ)

+ Đối với cọc chống : Pđ= mc.R.F

+ Đối với cọc treo :





 c( R f i)

dn m m RF u m f l

P

+ m , m các hệ số đk làm việc của đất tơng ứng ở mũi và mặt bên cọc